Reviews of Accelerator Science and Technology: Accelerators As Photon Sources (Volume 3)

دسته بندی: فیزیک کوانتوم
ویرایش:  
نویسندگان: Alexander W. Chao,  Alexander W. Chao,  Weiren Chou  
سری:  
ISBN (شابک) : 9814340383, 9789814340380 
ناشر: World Scientific Publishing Company 
سال نشر: 2011 
تعداد صفحات: 299 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 11 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 32,000

در طول نیم قرن گذشته ما شاهد پیشرفت فوق العاده ای در تولید فوتون های با کیفیت بالا توسط الکترون ها در شتاب دهنده ها بوده ایم. این تکامل چشمگیر چهار نسل از شتاب دهنده ها را به عنوان منابع فوتون مشاهده کرده است. نسل اول از حلقه‌های ذخیره‌سازی الکترون که عمدتاً برای آزمایش‌های فیزیک با انرژی بالا ساخته شده بودند، استفاده کرد و تابش سنکروترون از آهن‌رباهای خمشی به صورت انگلی استفاده شد. نسل دوم شامل حلقه‌هایی بود که به کاربردهای تابش سنکروترون اختصاص داده شده بود، با تابش دوباره از آهنرباهای خمشی. نسل سوم، که در حال حاضر نیروی کار این منابع فوتونی است، حلقه‌های ذخیره‌سازی پیشرفته اختصاصی است که نه تنها از آهنرباهای خمشی، بلکه از دستگاه‌های درج کننده (ویگلرها و موج‌گیرها) به عنوان منبع تابش استفاده می‌کنند. نسل چهارم، که اکنون وارد عملیات شده است، منابع فوتونی مبتنی بر لیزر الکترون آزاد (FEL) است، اختراعی که در اوایل دهه 1970 ساخته شد.

هر نسل رشدهایی در روشنایی و وضوح زمانی داشت که فقط چند سال قبل غیرقابل تصور بود. به ویژه، پیشرفت از نسل سوم به نسل چهارم یک انقلاب واقعی است. اوج درخشندگی اشعه ایکس نرم و سخت منسجم بین 7 تا 10 مرتبه افزایش یافته است و وضوح تصویر به آنگستروم (1 Å = 10-10 متر) و فمتو ثانیه (1 fs = 10-15 ثانیه) رسیده است. ) ترازو. این قابلیت‌های چشمگیر باعث پیشرفت‌های علمی بنیادی شده و منجر به انفجاری از احتمالات متعدد در بسیاری از زمینه‌های تحقیقاتی مهم از جمله علم مواد، شیمی، زیست‌شناسی مولکولی و علوم زیستی شده است. حتی قابل توجه تر، این زمینه اختراع و توسعه منبع فوتون هیچ نشانه ای از کند شدن را نشان نمی دهد. مطالعات در مورد نسل بعدی منابع پرتو ایکس آغاز شده است، که دارای وضوح زمانی در رژیم آتو ثانیه (1 به عنوان = 10-18 ثانیه)، قابل مقایسه با زمان حرکت الکترون در داخل اتم است. به طور کامل می توان انتظار داشت که این منابع فوتون در بین قدرتمندترین ابزارهای تحقیقات علمی آینده برجسته شوند. جامعه فیزیک و همچنین کل جامعه علمی در سال های آینده از بسیاری از نتایج تحقیقاتی پیشگامانه و پیشگامانه با استفاده از این منابع خواهند شنید.

این جلد شامل پانزده مقاله است که همگی توسط دانشمندان برجسته در زمینه های مربوطه نوشته شده اند. هدف آن طراحان، سازندگان و کاربران منابع فوتون مبتنی بر شتاب دهنده و همچنین مخاطبان عام است که به این موضوع علاقه مند هستند.

Over the last half century we have witnessed tremendous progress in the production of high-quality photons by electrons in accelerators. This dramatic evolution has seen four generations of accelerators as photon sources. The 1st generation used the electron storage rings built primarily for high-energy physics experiments, and the synchrotron radiation from the bending magnets was used parasitically. The 2nd generation involved rings dedicated to synchrotron radiation applications, with the radiation again from the bending magnets. The 3rd generation, currently the workhorse of these photon sources, is dedicated advanced storage rings that employ not only bending magnets but also insertion devices (wigglers and undulators) as the source of the radiation. The 4th generation, which is now entering operation, is photon sources based on the free electron laser (FEL), an invention made in the early 1970s.

Each generation yielded growths in brightness and time resolution that were unimaginable just a few years earlier. In particular, the progression from the 3rd to 4th generation is a true revolution; the peak brilliance of coherent soft and hard x-rays has increased by 7-10 orders of magnitude, and the image resolution has reached the angstrom (1 Å = 10-10 meters) and femto-second (1 fs = 10-15 second) scales. These impressive capabilities have fostered fundamental scientific advances and led to an explosion of numerous possibilities in many important research areas including material science, chemistry, molecular biology and the life sciences. Even more remarkably, this field of photon source invention and development shows no signs of slowing down. Studies have already been started on the next generation of x-ray sources, which would have a time resolution in the atto-second (1 as = 10-18 second) regime, comparable to the time of electron motion inside atoms. It can be fully expected that these photon sources will stand out among the most powerful future science research tools. The physics community as well as the entire scientific community will hear of many pioneering and groundbreaking research results using these sources in the coming years.

This volume contains fifteen articles, all written by leading scientists in their respective fields. It is aimed at the designers, builders and users of accelerator-based photon sources as well as general audience who are interested in this topic.